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1、 引言
在工业自动化控制系统中，为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块； 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
2.1 系统硬件组成
FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)； FX2N-485-BD通讯模板1块(长通讯距离50m)； 或FX0N-48DP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(长通讯距离500m)； FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)； 带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)； RJ45电缆(5芯带屏蔽)； 终端阻抗器(终端电阻)100Ω；选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2.2 硬件安装方法
(1) 用网线压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。
(2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
2.3 变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯，在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
2.4 变频器设定项目和指令代码举例
2.5 变频器数据代码表举例
2.6 PLC编程方法及示例
(1) 通讯方式 PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯，PLC为主机，变频器为从机。1个网络中只有一台主机，主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯，从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2) 变频器控制的PLC指令规格
(3) 变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释 LD M8000 运行监视； EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10：运行监视指令；K0：站号0；H6F：频率代码(见表1)； D0：PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释：PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4) 变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释 LD X0 运行指令由X0输入； SET M0 置位M0辅助继电器； LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11：运行控制指令； K0：站号0；HFA：运行指令 H02：正转指令。 AND M8029 指令执行结束； RST M0 复位M0辅助继电器。 指令解释：PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
(5) 变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释 LD X3 参数读取指令由X3输入； SET M2 置位M2辅助继电器； LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10：变频器参数读取指令； K3：站号3；K2：参数2-下限频率； D2：PLC读取地址(数据寄存器)。 OR RST M2 复位M2辅助继电器。指令解释：PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6) 变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释 LD X1 参数变指令由X3输入； SET M1 置位M1辅助继电器； LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13：变频器参数写入指令；K3：站号3；K7：参数7-加速时间；K10：写入的数值。 EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13：变频器参数写入指令；K3：站号3；K8：参数8-减速时间； K10：写入的数值。 AND M8029 指令执行结束； RST M1 复位M1辅助继电器。指令解释：PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变为10。
3、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
3.1 PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过
自1969年世界上诞生了台可编程逻辑控制器（PLC）以来，可编程控制技术在工业控制领域便一路高歌，了为广泛的应用。但是在这过去的30多年里，计算机技术、电子技术、网络通信技术以及自动控制技术的飞速发展，使得工程师们在工业应用中对于控制器的功能需求也远远了当初的“顺序逻辑控制”的简单期望。
来自于奥地利的贝加莱（B&R）工业自动化公司便是敏锐地捕捉到这一技术需求的变化，早在1994年便在个推出了基于定性实时多任务操作系统(Real Time multi-tasking Operation System)的可编程计算机控制器（PCC—Programmable Computer Controller），时至今日，仍然代表了这一技术的发展趋势，成为新一代自控工程师的新宠。
我们知道，常规的PLC大多依赖于单任务的时钟扫描或监控程序，来处理程序本身的逻辑运算指令以及外部的I/O通道的状态采集与刷新，整个应用程序采用一个循环周期，但事实上在一个控制系统中，虽然往往有一些数据量是实时性要求很高的，但也有很多大惯性的模拟量是没有太高实时要求的，如果采用同样的刷新速度其实是对资源的浪费，而且循环顺序扫描的运行机制也直接导致了系统的控制速度严重依赖于应用程序的大小，应用程序一旦复杂庞大，控制速度就必然降低。这无疑是与I/O通道高实时性控制的要求相违背的。
而贝加莱PCC系统的设计方案则地解决了这一问题，与常规PLC相比较，PCC大的特点就在于其引入了类大型计算机的分时多任务操作系统理念，并辅以多样化的应用软件设计手段，由于分时多任务的运行机制，使得应用任务的循环周期与程序长短无关，而是由设计人员根据工艺需要自由设定，从而将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来，满足了真正实时控制的要求，而且这种控制周期是可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求而做相应设定。
贝加莱PCC-定性分时多任务操作系统的运行模式
基于这样的运行平台，PCC的应用程序可分为多个立的任务模块，这样给便应用软件的开发带来了大的便利，因为工程师可以方便地根据控制项目中各子系统的不同功能要求，如数据采集，报警，PID调节运算，通信控制等，开发相应的控制程序模块(任务)，在分别编制和调试之后，可一同下载至PCC的用户程序存储器中，在多任务操作系统的调度管理下，并行协同运行，因为这些模块既相互立运行，而数据间又保持一定的相互关联，由他们共同实现项目的控制要求。在这多个任务中，根据不同任务对实时性能的不同需求，设计人员可以不同的等级即确定的循环周期，从而实现确定的分时多任务控制。即便某个任务处于等待状态，别的任务也可继续执行。
这种多任务的运行机制，采用大型应用软件的模块化设计思想，还带来了项目开发效率上的提高，有着常规PLC无法比拟的灵活性。因为多任务的思想使得各个任务模块的功能描述趋清晰简洁，用户可以自行开发自己有的而又同时具有通用性的立功能模块，并将其封装以便于日后在其他应用项目中重新使用。而且各个不同的任务甚至可以由开发小组的不同成员分别编制，不同的开发人员基于共同的约定，可以灵活选用不同编程语言，这就意味着不仅在常规 PLC上一直为人们所熟悉的梯形图，指令表等符合IEC6113-3规范的通用语言可以在PCC上继续沿用，而且用户还可采用为直观的语言，比如ANSI C 和Automation Basic，从而实现复杂的数学运算功能和过程控制算法。而且所有这些编程语言，PCC都采用“符号变量”来标识外部I/O通道及内部寄存器单元(例如用户可用motor_run来代表某开关量输出通道，button_down代表某开关量输入通道)。这样，软件开发人员毋需熟知 PCC内部的硬件资源分布，而只须集中精力于项目本身的工艺要求，即可编制出结构清晰功能明确的控制程序来。
PCC在硬件上的特点，还体现在它为工业现场的各种信号和应用设计了许多的接口模块和功能模块，如温度、张力、步进电机驱动、示波器、鼓序列发生、脉冲编码，称重、声波信号等等。它们将各种形式的现场信号十分方便的接入以PCC为的数字控制系统中，用户可按需要对I/O通道进行数十点、数百点至数千点的扩展与联网。在PCC模块内部，CPU的数据总线与IO总线分离，并配置有立的I/O处理器，特有的时间处理单元（TPU）在不增加CPU负荷的前提下，高速处理无论简单或复杂的定时任务，其基准计时频率可高达6.29MHz，因此目前被广泛应用于测频测相及PWM等的时间处理场合中。而其所有数字量输入端都经过了光电耦合隔离，模拟量输入端也都经过了RC滤波处理，因此具有很好的抗干扰能力，其整体硬件平均无故障时间MTBF高达50万小时。
PCC在远程通信方面的灵活性，是区别于常规PLC的另一显著标志，作为构成现场分布式控制的主要供应商之一，贝加莱PCC为此提供了十分灵活多样的解决方案。除开放式现场总线的网络方案之外，PCC还提供了多种网络协议，用户不仅可以采用贝加莱的有网络协议，也可以方便的与其他厂家的PLC或其他工控设备联网通信(如Siemens，AB， Modicon等)，在一些特殊情况下，PCC还为用户提供了创建自定义协议的帧驱动（Frame drive）工具。特别值得一提是Ethernet POWERbbbb网络协议，这是2001年贝加莱公司在竞争对手还在讨论实时工业以太网概念的时候，便在次推出并实用化了真正意义的实时工业以太网络，这也是个开放的级（SIL3）实时工业以太网。2007年初该公司又已经发布其实现了千兆级实时工业以太网Ethernet POWERbbbb的消息。由于具备这样的技术优势，PCC常常能解决许多常规PLC所望尘莫及的通信难题，轻松实现与各种不同产品，不同通信协议的互联。
在使用PLC的过程中，我们经常遇到输入点不足问题，如何妥善解决这个问题呢？简单的方法莫过于通过扩展输入模块来实现。但是模块的价格可是不菲的，动辄数千元，而且一扩就是8点、16点或32点，如果您仅仅缺一个点，这岂不是太不划算了！？有没有经济的解决方案呢？
根据实践中的摸索，我总结出两种解决办法：其一是把多个要输入的信号，先通过外部元件的逻辑组合，然后再接入到PLC的一个输入点上；其二是不需要增加任何元件，通过运用PLC内部的逻辑组合，把连接到输入端的开关变成双稳态开关，来实现我们节省输入点的目的。
下面以工业控制中常见到的电动机的启动停止控制为例，具体来探讨这两种方案的实现方法。为了叙述的方便，我先做这样的定：PLC系统采用西门子公司的S7-200系列；电动机启动按钮为SB1,定义号为I0.0；停止按钮为SB2，定义号为I0.1；控制电动机的接触器定义为KM1;控制接触器KM1的PLC输出点定义为Q0.0。
方案1：启动、停止按钮SB1和 SB2不是单接到PLC的输入端，而是先把SB1与 SB2进行串联再连接到输入模块，这样就节省了一个输入点。控制流程是这样的：按下启动按钮SB2，I0.0输入高电平，Q0.0有输出信号，带动接触器KM1吸合，启动电动机旋转，同时接触器的辅助触点吸合，维持I0.0的高电平，从而电动机的旋转得以保持；按下停止按钮SB1，I0.0变为低电平，Q0.0便由高电平变为低电平，从而使KM1失电，电动机停止旋转。
另外一种解决输入点不足的方法是通过软件来实现，这种方案的接线非常简单，直接把一个按钮连接到PLC输入端，我把它定义为I0.0,但按下这个按钮，可以启动电动机旋转；若再按下这个按钮，又可以使电动机停止，即这个按钮是双稳态的。我们来看它是如何实现的：按下按钮，I0.0为高电平，由于初始状态下M0.0是逻辑0，只有网络1中有电流流过，M0.1置位，从而在按钮释放后，Q0.0点输出，Q0.0激励KM1，使电动机旋转；同时M0.0变为逻辑1，为M0.1复位做好准备。如果此时再按下按钮，又只能使网络2中有电流流过，M0.1复位。它的复位使Q0.0失电，电动机停止，同时使M0.0复位，又为M0.1置位做好准备。再按下按钮，又会重复上述循环。之所以在网络3支路中串入I0.0，是为了取一个瞬时信号，保证按下按钮并等释放了以后，才使状态发生改变。如果您持续按着按钮不释放，PLC仍维持原来的状态不改变。
以上两套方案都是切实可行的，具体采用哪一种，那还要根据您实际的使用条件来决定，切莫盲目套用。
自动化系统所使用的各种类型 PLC, 大多处在震动大、 灰尘多、 电磁干扰强等恶劣环境中, 要提高 PLC 控制系统性, 一方面要求 PLC 生产厂家提高设备的抗干扰能力, 另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中多方配合解决问题, 有效地增强系统的抗干扰性能是关系到整个系统运行的关键。
一、PLC 及硬件电路
控制系统的性在很大程度上依赖于硬件电路的设计, 其中包括 PLC 的使用环境、 安装、 电源、 输入、 输出电路等。
(1)PLC 的接地
良好的接地是保证 PLC 运行的重要条件, PLC 系统接地的基本原则是单点接地, 即将整个装配表面接到低阻抗地的参考点, 这个连接应具有低的直流电阻(<100 欧姆)和高频阻抗。 为了抑制附加在电源及输入线、 输出线的干扰, 应给 PLC 接地线, 并且接地点要与其他设备分开。此外, 接地线要足够粗,接地电阻要小, 接地点应尽可能靠近 PLC。
(2)PLC 的安装环境
PLC 在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施, 可直接在工业环境中应用。目前 PLC 的整机平均无故障工作时间一般可达 5～10 万小时。但工作环境过于恶劣或安装使用不当时, 性会降低。PLC 使用环境温度通常在 0～55℃范围,应避免阳光直射, 安装位置应远离发热量大的器件, 保证足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于 85%, 以保证 PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、 浓雾或粉尘的场合, 需将 PLC封闭安装。如果 PLC 安装位置有强烈的震动源, 应采取相应的减振措施, 避免有过度的振动和冲击。
(3)PLC 的输入设备
开关量输入信号, 常用的有按钮、 选择开关、 行程开关、 限位开关、 接触器或继电器的常开、 常闭触点等, 其器件质量的优劣、接线方式以及是否牢固是影响控制系统性的重要因素。器件触点接触要保持在良好状态, 接线要牢固。设计时, 应尽量选用性高的元器件。模拟量输入信号常用的有 4～20mA、0～20mA直流电流信号;0～5V、 0～10V直流电压信号。电源为直流 24V。 在布线时, PLC 的交流线与直流线应分开走线。 开关量与模拟量的输入 / 输出线也要分开敷设, 后者使用屏蔽线。此外 PLC 基本单元与扩展单元之间的传送信号易受干扰, 其传送电缆不能与别的线敷设在同一管道内。输入 / 输出线与系统动力线要分开布线, 并保持一定距离。PLC 的开关量和模拟量输入信号, 由于噪声的干扰、 开关的误动作、 模拟信号误差等因素的影响, 会形成输入信号的错误, 严重时将引起程序判断失误, 造成误动作。 所以应选择性高的电路设计,并在软件编程时采取措施来抑制错误信息, 提高系统的性。
(4)PLC 的输出电路
对于开关量输出来说, PLC 的输出有继电器输出、晶闸管输出、 晶体管输出 3 种形式, 具体选用哪种形式的输出,应根据负载要求来决定。选择不当会降低系统性, 严重时可能导致系统不能正常工作。如晶闸管输出只能用于交流负载, 晶体管输出只能用于直流负载。此外, PLC 的输出端子带负载能力是有限的, 如果过了规定的大限值, 外接继电器或接触器, 才能正常工作。PLC 输出电流的额定值是与负载性质有关的。额定负载电流还与温度有关, 当工作环境温度高时, 额定负载电流相应减小。
二、利用软件编程提高系统工作性
PLC 内部具有丰富的软元件, 如定时器、 计数器、 辅助继电器等, 利用它们来设计一些程序, 可有效的提高控制系统的性、 性, 例如为了确保 PLC 动作的, 在软件设计时根据需要使用动作程序。PLC 程序设计的好坏, 直接影响控制系统的性能和性, 完善的程序不但要满足现场工艺流程和系统控制的要求, 而且还要根据需要选用软件编程的方法进行信号相容性检查, 其中包括: 开关信号之间的状态是否矛盾, 模拟值的变化范围是否正常, 开关量和模拟量信号是否一致, 以及各个信号的时序是否正确等。采取时间故障检测法、 逻辑错误检测法、 联锁控制等方法, 充分利用 PLC 的软、 硬件资源,精心设计电路和编写程序, 能大的提高系统的性。
三、外围电路和执行器件
PLC 本身的性很高, 故障率低。而继电器、 接触器、 电磁阀等执行器件的故障率相对较高, 这些元件本身发生故障时,PLC 不会自动停机, 直到故障造成了后果时才会被发现, 对系统性的影响很大。所以, 一方面选用高质量的元器件来提高性, 另一方面, 要充分考虑到故障发生的可能性, 在电路设计和软件编程时对故障率较高的外围器件的工作状态进行反馈和检测, 当有故障发生时, 根据故障部位的重要性和对控制系统的影响, 及时采取给出报警信息、 自动停机等措施, 避免造成严重后果。同时, 变频器在近几年中已大量被采用, 变频器对模拟量信号的干扰十分严重, 在同一环境中使用时, 应对变频器单接地,合理布线, 避免或减小干扰的影响, 提高系统控制的性。
PLC系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。
PLC在生活中的用途非常广，特别是在自动化方面为常用，自动化方面的朋友，掌握一点PLC编程方面的知识后，重要的是学会PLC设计。解决你的后顾之忧。
设计可编程控制器时，性是重要的，即使在外部的电源发生异常时，可编程控制器出现故障时，整个系统也能在状态下工作，请务必在可编程控制器外部，设置电路，误操作，误输出是产生事故的原因。
1.务必在可编程控制器外部，设置如下几种电路，紧急停止电路，保护电路，正转逆转等相反操作的连锁电路，定位的上限/下线等防止损坏的连锁电路。
2.可编程控制器CPU有监视定时器等自检功能可编程控制器CPU以监视定时器等自检功能，出异常时，输出全部关闭，担当可编程控制器的CPU不出输入输出控制部分的异常时就不能控制输出，这时，为使机器在状态下运行，请设计外电路及机构。
3.设计确保传感器的后备电源产生过负荷时的：
传感器的后备电源产生过负荷时，电压自动下降，除可编程控制器输入不工作之外，全部输出都关闭，这时，请设计外电路和机构，以使其在状况下工作。
4.设计确保当有与重大故障有联系的输出信号时机器的：
因输出继电器，晶体管的故障，输出时而为ON,时而为OFF的现象出现，当有与重大故障有联系的输出信号时，请设计外电路和机构，以使机器在状况下运行。
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业，这里面经常会用到PLC与变频器的结合使用，当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用，例如我厂二催化的自动吹灰系统。PLC可提供控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统由三部分组成，即处理单元、输入输出模块和编程单元。本文介绍变频器和PLC进行配合时所需注意的事项。
1.开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件（如晶体管）与PLC）相连，得到运行状态指令，如图1所示。
在使用继电器接点时，常常因为接触不良而带来误动作；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素，保证系统的性。
在设计变频器的输入信号电路时还应该注意，当输入信号电路连接不当时有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载时，继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。
当输入开关信号进入变频器时，有时会发生外部电源和变频器控制电源（DC24V）之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源，将外部晶体管的集电经过二管接到PLC。如图4所示。
2.数值信号的输入
输入信号防干扰的接法
变频器中也存在一些数值型（如频率、电压等）指令信号的输入，可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定；模拟输入则通过接线端子由外部给定，通常通过0～10V/5V的电压信号或0/4～20ｍＡ的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异，因此根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。图5为PLC与变频器之间的信号连接图。
当变频器和PLC的电压信号范围不同时，如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时；或PLC的一侧的输出信号电压范围为0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需用串联的方式接入限流电阻及分压方式，以保证进行开闭时不过PLC和变频器相应的容量。此外，在连线时还应注意将布线分开，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。
通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为0～10V/5V及0/4～20ｍＡ电流信号。无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不过电路的允许值，以保证系统的性和减少误差。另外，由于这些监测系统的组成互不相同，有不清楚的地方应向厂家咨询。
另外，在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较的控制时应予以考虑。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：
（1）对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，而且应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。
（2）当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等，另外，若有必要，在变频器一侧也应采取相应的措施。
（3）当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
（4）通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。
3 结束语
PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，因此，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。
本文简要介绍了电收尘器的基本原理及构成，指出在电收尘器投运初期应检查和维护的内容，为我们正确使用电收尘器提供了参考依据。
电收尘器是利用电力将气体中的粉尘粒子分离出来的一种除尘设备，虽然它一次投资大，但因其具有除尘、能处理较高温度及较大的烟含量、经过除尘装置时流体阻力损失小、电耗小等优点，所以在化工企业各种除尘装置中得到越来越广泛的应用。电收尘器，在初期使用时，由于工艺安装和操作人员不熟悉设备等原因，造成电收尘器停停开开故障不断。以下是电收尘器的原理结构及在投运初期检查和维护的内容做以归纳整理，供大家参考。
一、电收尘器的基本原理
电收尘器主要由抽风系统、集尘系统和输灰系统构成。.在电收尘器的断面，烟气从其中通过.电晕电对地绝缘，沉尘电接地。当在电晕电和沉尘电之间加以直流高压时，两之间建立电场，因为电晕电直径和曲率半径小，而沉尘电曲率半径大，所以在电晕电附近的电场强度较大。如果两个电之间电压大于电晕临界电压，则气体发生电离，形成电晕区，在气体中产生电子、正离子和负离子，并在电场作用下向两个电移动，通过电场的烟气悬浮粒子荷电粉尘向沉尘移动，并沉积在沉尘上。
二、电收尘器运行初期的检查和维护
1、控制烟气温度
烟气温度主要对粉尘比电阻和除尘效率有影响，粉尘比电阻随温度升高而增加，烟气温度降低，可降低粉尘比电阻，提高击穿电压和除尘效率，但烟气温度过低，使积灰形成粘料，卸灰困难，严重时可造成灰斗篷灰。另外，若烟气温度露点可使电场内部结露，造成板，线腐蚀严重，所以综合考虑，一般应控制烟气温度在露点以上20℃左右。
2、漏风的防止
收尘器外壳严密，尽量减少漏风，如漏风量增加，除了造成风机负荷增大外，同时也会因电场风速的提高而影响除尘效率，此外在处理高温烟气时，冷空气的进入可能是局部烟气温度降至露点温度一下，导致内部结露，腐蚀收尘器构件。所以，认真检查容易漏风的部位：外壳与进出口的连接处；振打机构的穿墙处；石英套管及检查人孔；这些部位的密封垫一定要完好无损，必要时要用609胶粘紧。卸灰阀漏风造成灰尘温度下降，不仅影响放料，严重磨损阀体，而且造成二次扬尘。控制卸灰阀系统漏风的方法就是利用好料位计控制卸灰，防止灰尘放完造成漏风，所以要定期对料位计进行检查，防止结块。
3、积灰
积灰是影响收尘效率的重要因素，当板灰尘沉积10mm厚时，有效驱动速度为1mm厚时的60％，电晕粉尘量虽小，但对放电影响较大，如未及时，在电晕线上结疤，严重时可使电收尘器停止工作。所以发现了积灰，应分析原因并将积灰及时，积灰严重时，可用人工清理，积灰较轻时，可将振打全部调为连续振打方式，运行一小时后即可除去。如发现装置部件松动应逐个进行紧固，如发现位移则应分析原因并重新进行调整，并对全部的检查和处理进行详细的记录。
4、我们应检查的部位和内容：
一般要求每4小时进行一次，内容至少有：进口温度；电收尘器的一二次电压、电流值；各振打传动装置的运行情况及输灰装置和锁灰装置的运行情况。
每8小时对电收尘器的振打运行、电加热器整流变压器的油温、当天的天气情况记录一次。
每发生一次不正常的现象如自动报警、断路、停机等应及时记录现象和发生时间，并报告有关责任人。
三、电收尘器停机时的检查和维护
利用电收尘器每一次停机的机会进电场内部进行是非常必要的，进入电场前应先做好各种措施：切断高压电源，将电收尘器电晕电系统进行接地，挂上警示牌，打开人孔门，确认内部无危险气体等。电场内部的内容有：
1、检查电晕电和沉尘电系统有无变形，间距有无变化，（同间距误差不过±10mm，异间距不过±15mm）。检查电晕电线是否松动脱落。
2、电晕电和沉尘电振打锤轴系统是否完好，启动振打装置看全部振打锤是否准确有力的敲打在相应的砧子上，全部振打锤有无位移和松动现象。为使振打轴承座及轴承转动灵活，及时注入耐高温润滑脂（氮化硼高温润滑脂1＃或7020油脂）。振打轴上的档圈（位于固定轴承座处）是否松动或位移，紧定螺钉是否松动，振打锤轴有无轴向位移。电晕电振打的拉杆部位是否正常，提升锤的提升角度是否为安装时的角度，转动是否灵活。
3、全部沉尘电振打杆是否在一个平面上，全部振打杆的砧子应在一条直线上。
4、绝缘套管内部防尘管的内部是否有积灰，部挡风板和两侧边缘挡风板的位置是否正常，内部走台上的挡风板和灰斗阻流板的位置是否正常。
我们在设计小型的PLC控制系统时，常常会需要在外部改变PLC内部的数据，譬如Counter, Timer或者Data的值，以适应生产过程的需要。而且要求系统关机以后，这些数据还能够保存在PLC内部，当下次开机后，这些数据可以被调出继续使用。
现在许多小型的PLC都或多或少地提供了掉电保持寄存器，以便在PLC断电的时候，保存用户想要保存的数据。但大多数时候，PLC制造厂商为了节约成本，不可能提供足够数量的掉电保持寄存器供系统设计人员使用，所以当被调整的数据项目过PLC内部的掉电保持寄存器的数目的时候，我们不得不减少被调整的数据项目（固定或不用）或者购买具有多掉电保持寄存器数目的PLC，这样的话，就使得生产机械缺乏灵活性和适应性，从而降低产品档次或增加成本。
本人在设计服装厂用热风缝合机时就遇到了这种情况，下面就介绍解决这种问题的一种方法，以便大家设计时参考。
所用PLC：松下FP0－C16T，被调整数据：16个，PLC内部掉电保持寄存器数目：10个『8个数据寄存器（DT1652－DT1659：8个各16Bit）和2个字的内部继电器（WR61、WR62：2个各16Bit）』。如果按常规的一个被调整数据占用一个数据寄存器的方法，这显然不能调整16个被调整数据，而只能调整10个被调整数据。为此，本人专门分析了16个被调整数据的数据调整范围，发现多数数据的调整范围只需要从0～255，即0～28-1；而掉电保持数据寄存器DT1652等内部的数据大小为216-1，即256×256-1；所以我们可以将一个被调整的数据只用到数据寄存器的低8位，那么该数据寄存器的高8位就可以来存储另一个被调整数据。
下面就列出该部分的程序：
1、开机时，分开掉电保持寄存器中高8位和低8位至另外两个数据寄存器：
其中，R9013是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时只动作一个PLC扫描周期的脉冲继电器。
指令F65是一个字与指令，它的作用就是将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据与十六进制数FF进行字与，然后将结果送到一般数据寄存器DT0，这样就可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的低8位；
同样二行的字与指令可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的高8位。
指令F120是一个不带进位右移指令，即：对数据字进行右移时，对高位进行补零。K8表示右移8位。
指令F0是一个字传送指令，就是将一般数据寄存器DT10内的数据传送到一般数据寄存器DT1。
上述程序段的目的就是在开机时将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据分成两个被调整数据。
2、开机之后，将另外两个数据寄存器的数据合并至掉电保持寄存器的高8位和低8位：
R9014是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时、二个PLC扫描周期开始动作的脉冲继电器。
指令F121是一个不带进位左移指令，K8即左移8位。
指令F66是一个字或指令，将一般数据寄存器DT20内的数据与一般数据寄存器DT0内的数据进行字或，结果送掉电保持寄存器DT1655。
由上可以看出，在PLC运行的时候，可以任意改变一般数据寄存器DT0和DT1中的数据，而这些改变也同时送到了掉电保持寄存器DT1655，这样，当PLC掉电时，所被调整的数据也就被保存了。
通过同样的方法，我们可以视被调整数据的大小，灵活的使用掉电保持寄存器的每一个Bit位，从而使我们在不增加成本的情况下，提高小型PLC控制系统的性能。
目前，很多水泥企业运用的还是以前的老的旧的生产线和系统，相当多的一部分还没有转型变换过来，这样使资源产生了很大的浪费，现在又很多企业也正在过渡当中，淘汰旧的生产线建立新的模式，或者在原有的基础上进行技术改造，从而达到很好的效果，以下是一个水泥生料均化过程中用空气分配器和PLC加上电磁阀的控制效果的比较和改造。
1）空气分配器控制充气的时间是固定的，生产中不能根据工况的具体条件进行改变，均化的效果很难保证。而采用电磁阀控制，电磁阀的动作时间能用PLC程序任意调节，并且根据不同的情况用程序可以实现多种控制方式，使生料均化的效果达到。
2）3台空气分配器的价格共计12.5万元，而20只电磁阀PLC的价格只有7.4万元。因此，相比较而言成本缩减一半，在控制效果和运行中PLC的效果很好，
1 混合室库均化原理如图所示：
混合室均化库主要包括：贮存库、混合室、库分配器、库内充气系统和库侧卸料装置。其中库内充气系统包括：环形区卸料充气槽、混合室搅拌充气槽和隧道区输送充气槽，生料送入库分配器，呈流态化均匀地分配到输送斜槽中，通过斜槽下料口进入贮存库形成料层。库底环形充气槽分成四个区，由一台罗茨风机供气，每个区包括三个充气单元。通过电磁阀控制单个充气单元的循环充气，分块切割料层，卸入混合室。混合室充气槽也分成四个区，由两台罗茨风机供气。通过电磁阀控制，以“一区强其余三区弱”的方式，轮换充气搅拌混合室内的生料，形成一定高度的流态化料层，后由隧道区上卸料口卸出。
2 PLC控制电气设计
2.1 硬件设计
为满足PLC控制与S7400PCS系统连接及设备控制要求，设置了S1自动／手动／机旁切换和S2中控／本控切换。当S1在自动位置时，S2可以选择中控计算机起／停操作或本控PLC控制柜起／停操作。当S1在手动位置时，可由PLC控制柜上的按钮来控制设备开、停。当S1在机旁位置时，可由机旁控制箱上的按钮来控制设备开、停。选用日本三菱公司的PLC：FX2－32MR扩展FX－16EYR，对4台罗茨风机和20只电磁阀进行控制。
2.2 软件设计
程序设计采用梯形图语言。根据控制原理，设计程序共分4个部分：1）外环区顺序控制部分。2）内环区“一强三弱”控制部分。3）罗茨风机电机控制部分。4）方式切换和报警检测部分。为适应生产工况的变化，程序中外环区和内环区的时间可随时调整并有记忆功能。均化周期为55min。
3 PLC系统安装调试
电气设计完毕后即可进行控制系统的安装、调试。在控制柜中安装PLC，连接电源及输入、输出控制线路，输入控制程序进行调试。采用模拟调试，即切断输出电源，模拟各种输入信号并对所有输出信号进行测试，看程序各个部分的功能是否符合控制过程的要求，用以考察PLC控制程序的完整性和性。然后接通PLC输出电源，进行空载联动试车，后进行带负荷联动试车。
4 使用效果
1）PLC控制系统投入运行后，出库生料CaCO3的指标全部合格，均化系数可达5.4，系统运行良好。
2）每个充气单元的时间参数可根据工艺的要求随时调整，且有记忆功能，不受停电等因素的影响，修改参数方便。对各区充气单元充气顺序的不同组合，可实现多种均化方式。还可控制环形区的卸料速度，使混合室内的生料充分搅拌保持一定的流态化料层高度，保证了均化效果，满足了工艺的要求。
3）控制功能软件化简化了控制设备，节省了设备投资，同时增加了设备运行的性，减少了维修工作量，降低了维修费用。系统切换灵活，操作简单方便，岗位工人容易掌握。
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